本發(fā)明涉及精制(甲基)丙烯酸等易聚合性物質(zhì)的方法，特別是包括通過濕式旋風分離器的分離工序的方法。

背景技術(shù)：

在易聚合性物質(zhì)的制備中，為了從含有作為目標物的易聚合性物質(zhì)和其它雜質(zhì)的含粗易聚合性物質(zhì)的液體中，將易聚合性物質(zhì)與該液體中的雜質(zhì)分離，通常采用蒸餾等通過加熱分離的精制方法。然而，由于易聚合性物質(zhì)具有加熱引發(fā)聚合的性質(zhì)，因此從易聚合性物質(zhì)分離雜質(zhì)后，生成的聚合物也有可能在分離后的含易聚合性物質(zhì)的液體中作為固體不溶物存在。作為去除這樣的固體不溶物的手段，例如，如專利文獻1所示的固形物去除裝置，該裝置具有機身部和過濾部，所述機身部具有流體入口管和流體出口管，所述過濾部在該機身部內(nèi)，并由設(shè)置于所述流體入口和流體出口之間的金屬絲網(wǎng)等組成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-1017號公報

專利文獻2：日本特開2001-293301號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，在如專利文獻1中公開的通過金屬絲網(wǎng)等的過濾方法中，堆積的固體不溶物容易導致金屬絲網(wǎng)堵塞，為了消除堵塞需要定期且頻繁地清掃金屬絲網(wǎng)，作業(yè)復雜。此外，在化學工場等處理的易聚合性物質(zhì)多是對人體有害的，因而從事清掃作業(yè)的作業(yè)人員必須穿著護具，該操作會帶來很大身體上和精神上的痛苦。

在這樣的狀況下，本發(fā)明提出了以下課題，即提供減少金屬絲網(wǎng)的清掃次數(shù)等，改善作業(yè)的復雜度且高效精制易聚合性物質(zhì)的方法。

以往，已經(jīng)理解在含有易聚合性物質(zhì)的溶液滯留的位置上，易聚合性物質(zhì)進行聚合是不可避免的(專利文獻2的第0003段等)。因此根據(jù)至今為止的技術(shù)常識，將含有易聚合性物質(zhì)的溶液通過固體不溶物容易發(fā)生堵塞的細配管等時，易聚合性物質(zhì)容易在配管內(nèi)滯留，并可能在滯留位置上易聚合性物質(zhì)發(fā)生聚合。此外，剛剛從蒸餾塔中抽出的塔底液體溫度高，例如，含有易聚合性物質(zhì)的塔底液體在高溫狀態(tài)下進行處理時，由于液體溫度高，容易生成聚合物，以往不在含有易聚合性物質(zhì)的高溫塔底液體等的處理中使用具有較細配管徑的機器或裝置等。

然而，本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述課題，進行了深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用具有較細配管徑的濕式旋風分離器，與上述以往的認知相反地，可以分離高溫的塔底液體中含有的固體不溶物，同時可以改善清掃作業(yè)等的復雜度，高效精制易聚合性物質(zhì)，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明涉及易聚合性物質(zhì)的精制方法，該易聚合性物質(zhì)的精制方法的特征在于，包括將含粗易聚合性物質(zhì)的液體導入蒸餾塔中，將從所述蒸餾塔的回收部抽出的塔底液體導入濕式旋風分離器中，并分離為第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體和含固體不溶物的液體的第一分離工序。通過濕式旋風分離器分離塔底液體中含有的固體不溶物，從而可以高效去除粒徑比較大的固體不溶物，可以解決以往過濾導致的固體不溶物堵塞的問題，并可以降低清掃的負荷。

在濕式旋風分離器中分離粒徑為450μm以上的固體不溶物，且粒徑為450μm以上的固體不溶物的去除率優(yōu)選為90％以上。此外，導入濕式旋風分離器時的塔底液體的速度優(yōu)選為0.1m·s^-1以上且2.0m·s^-1以下。進一步地，導入濕式旋風分離器中的塔底液體的溫度優(yōu)選為高于70℃且不足120℃。此外，含固體不溶物的液體的流量優(yōu)選每單位時間為塔底液體的10％以下。

此外，本發(fā)明優(yōu)選包括第二分離工序，所述第二分離工序為將所述含固體不溶物的液體中存在的固體不溶物的至少部分進行分離，得到第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體。通過將使用濕式旋風分離器分離的含固體不溶物的液體進一步實施第二分離工序，可以高效回收含固體不溶物的液體中殘存的易聚合性物質(zhì)。

此外，在本發(fā)明中，更優(yōu)選包括將所述第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體導入所述蒸餾塔中的循環(huán)工序。通過本方法，可以更加高效地回收第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體中殘存的易聚合性物質(zhì)。

更進一步地，在本發(fā)明中，所述易聚合性物質(zhì)更優(yōu)選的形式為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

根據(jù)本發(fā)明，由于將從蒸餾塔的回收部抽出的塔底液體導入濕式旋風分離器中，并分離為第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體和含固體不溶物的液體，可以減少分離裝置的清掃次數(shù)，從而可以高效精制易聚合性物質(zhì)。此外，本方法也降低了清掃作業(yè)時作業(yè)人員接觸化學物質(zhì)的機會，從精神方面、安全方面的觀點來看對作業(yè)人員而言是優(yōu)選的。進一步地，由于將第二分離工序后的第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體導入蒸餾塔中并使其循環(huán)，也可以降低易聚合性物質(zhì)的損失，從而可以提高易聚合性物質(zhì)的制備效率。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明涉及的易聚合性物質(zhì)的精制方法的流程的示意圖。

圖2a是表示實施例中使用的濕式旋風分離器的正面圖的示意圖。

圖2b是表示實施例中使用的濕式旋風分離器的側(cè)面圖的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明涉及的易聚合性物質(zhì)的精制方法，其特征在于，該方法包括將含粗易聚合性物質(zhì)的液體導入蒸餾塔中，將從所述蒸餾塔的回收部抽出的塔底液體導入濕式旋風分離器中，并分離為第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體和含固體不溶物的液體的第一分離工序。由于在濕式旋風分離器中不存在有過濾器等這樣的用于收集固形物的網(wǎng)，即使長時間運轉(zhuǎn)，也不會發(fā)生堵塞。因此，以往過濾器的清掃花費時間和金錢上的成本，并且對作業(yè)人員帶來高負荷，通過引入濕式旋風分離器可以解決這些問題。此外，通過引入濕式旋風分離器，可以以高去除率分離粒徑比較大的固體不溶物。另外，在導入濕式旋風分離器的情況下，粒子直徑比較大的固體不溶物的去除率與過濾器是同等的。以下，參照附圖對本發(fā)明涉及的易聚合性物質(zhì)的精制方法進行具體說明，本發(fā)明并不受下述圖示例的限制，在符合前后文的主旨的范圍內(nèi)可以進行適當?shù)刈兏鼘嵤?，它們均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

圖1表示本發(fā)明涉及的易聚合性物質(zhì)的精制方法的流程。

本發(fā)明中，易聚合性物質(zhì)是指，通過溫度、壓力、接觸、攪拌等可以聚合的聚合性單體。作為這樣的易聚合性物質(zhì)，例如，可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸、馬來酸酐等的不飽和羧酸及它們的酯體。

作為能夠與上述不飽和羧酸構(gòu)成酯體的含羥基化合物，例如，可舉出碳原子數(shù)為1以上且12以下的脂肪族醇或脂環(huán)式醇，作為這樣的含羥基化合物，可舉出甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、環(huán)戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、環(huán)己醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、異辛醇、2-乙基己醇、異壬醇、月桂醇等的一元醇；乙二醇、1,3-丙二醇等的多元醇等，這些化合物可以為直鏈也可以具有支鏈。此外，這些化合物可以單獨使用1種，也可以將2種以上并用。

優(yōu)選的易聚合性物質(zhì)為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，更優(yōu)選為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯或甲基丙烯酸-2-羥丙酯，進一步優(yōu)選為丙烯酸或甲基丙烯酸。

此外，含粗易聚合性物質(zhì)的液體是指含有易聚合性物質(zhì)和雜質(zhì)，被導入到蒸餾塔中的液體。作為含粗易聚合性物質(zhì)的液體，例如，可舉出將接觸氣相氧化反應得到的含(甲基)丙烯酸氣體凝結(jié)得到的含(甲基)丙烯酸的溶液，將接觸氣相氧化反應中得到的含(甲基)丙烯酸氣體用溶劑〔例如，水、含有機有機酸的水、高沸點的惰性疏水性有機液體(例如，二苯醚、聯(lián)苯等)〕收集得到的含(甲基)丙烯酸的溶液，以及精制這些含(甲基)丙烯酸的溶液得到的部分精制(甲基)丙烯酸等。更具體地，為收集塔、凝結(jié)塔、蒸餾塔等的塔底液流或者塔側(cè)液流等，進而將這些塔底液流或塔側(cè)液流通過蒸餾和/或結(jié)晶化工序精制得到含(甲基)丙烯酸的溶液等。易聚合性物質(zhì)為丙烯酸和丙烯酸酯時，在含粗易聚合性物質(zhì)的液體中可以含有丙烯酸、由接觸氣相氧化反應副產(chǎn)的成分(例如，水、乙酸、馬來酸、醛類、丙烯酸的聚合物等)、以及用于收集上述的含丙烯酸氣體的溶劑等。此外易聚合性物質(zhì)為甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯時，在含粗易聚合性物質(zhì)的液體中可以含有甲基丙烯酸、由接觸氣相氧化反應副產(chǎn)的成分(例如，甲基丙烯醛、乙酸等)，以及用于收集上述的含甲基丙烯酸氣體的溶劑等。

含粗易聚合性物質(zhì)的液體中可以含有阻聚劑。作為阻聚劑，優(yōu)選使用以下化合物等：

對苯二酚、甲氧基對苯二酚、對甲氧基苯酚、甲酚、苯酚，叔丁基鄰苯二酚等的苯酚化合物；

二苯胺、對苯二胺等的芳香族胺類；

吩噻嗪、亞甲藍等的吩噻嗪化合物；

二烷基二硫代氨基甲酸銅(例如，二甲基二硫代氨基甲酸銅、二乙基二硫代氨基甲酸銅、二丁基二硫代氨基甲酸銅)和水楊酸銅、乙酸銅、環(huán)烷酸銅、丙烯酸銅、硫酸銅、硝酸銅、氯化銅等的銅鹽化合物；

乙酸錳等的錳鹽化合物；

4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基等的n-氧基化合物；

n-亞硝基苯基羥胺及其銨鹽、或?qū)喯趸椒?、n-亞硝基二苯胺等的亞硝基化合物；

n-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基哌啶等的哌啶化合物；

脲和脲衍生物等的脲類；

硫脲和硫脲衍生物等的硫脲類。

上述的化合物可以單獨使用，也可以2種以上組合使用。這些阻聚劑的添加方法沒有特別的限定，例如，可以以固體或粉末等形式直接添加，也可以以溶解在(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、水、有機溶劑等適當?shù)娜軇┲械男问教砑?。此外，阻聚劑可以溶解在各工序的原料液、回流液，收集液等工藝液體中。

在蒸餾塔21的塔頂部存在低沸點雜質(zhì)的取出口22和回流液導入口23，在塔底部存在用于排出塔底液體的塔底排出口26，在塔頂部和塔底部之間的任意位置，存在用于連接導入配管的處理液供給口25，所述導入配管用于供給含粗易聚合性物質(zhì)的液體。所述回流液導入口23與回流液導入管24相連通。此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選設(shè)置有用于循環(huán)第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體的循環(huán)口27。

所述蒸餾塔可以為單蒸餾塔，也可以為填充塔或泡罩塔、多孔板塔等。特別優(yōu)選為具有多個篩盤的蒸餾塔，或者具有填充物的蒸餾塔。從防止聚合物生成的觀點來看，優(yōu)選為多段的多孔板塔。

此外，在蒸餾塔中使用再沸器31，其形式?jīng)]有特別的限定，使用多管式熱交換器時，可舉出立式多管熱虹吸再沸器、立式多管降膜式多管再沸器、強制循環(huán)型再沸器等。

從蒸餾塔的塔頂部排出低沸點雜質(zhì)。低沸點雜質(zhì)是指比易聚合性物質(zhì)沸點低的雜質(zhì)。作為低沸點雜質(zhì)，例如可舉出水、乙酸、丙烯醛、甲基丙烯醛等。

另一方面，從蒸餾塔的回收部抽出去除了一部分或全部低沸點雜質(zhì)的塔底液體。本發(fā)明中“回收部”是指位于比處理液供給口更下面的部分，所述處理液供給口連接用于供給蒸餾塔的含粗易聚合性物質(zhì)的液體的導入配管。因而，在圖1的蒸餾塔21中，位于處理液供給口25下面的部分相當于回收部，所述處理液供給口25連接用于供給含粗易聚合性物質(zhì)的液體的導入配管。此外，本發(fā)明中“塔底液體”是指，從蒸餾塔的塔底部排出的含有易聚合性物質(zhì)的聚合物等的固體不溶物的液體，作為其他成分，含有易聚合性物質(zhì)以及含粗易聚合性物質(zhì)的液體中的高沸點成分。因而，在圖1中，從與蒸餾塔21的回收部連接的塔底排出口26抽出的液體相當于塔底液體。

此外，本發(fā)明中“固體不溶物”是指，含粗易聚合性物質(zhì)的液體中含有的由于雜質(zhì)導致的固形物和/或易聚合性物質(zhì)聚合生成的聚合物，即相對于塔底液體為不溶性的物質(zhì)。所述聚合物中聚合度低的物質(zhì)可能具有在塔底液體中溶解的性質(zhì)。另一方面，聚合度高的聚合物顯示出不溶于塔底液體中的不溶性，成為不溶性聚合物。此外，在固體不溶物中，也含有這些易聚合性物質(zhì)的聚合物由于熱等碳化而成的碳化物等的不溶成分。從蒸餾塔抽出的塔底液體，轉(zhuǎn)移至后述的第一分離工序中。

1.第一分離工序

在第一分離工序中，將從所述蒸餾塔21的回收部抽出的塔底液體導入濕式旋風分離器29中，分離為第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體和含有所述固體不溶物的含固體不溶物的液體。作為固體不溶物的易聚合性物質(zhì)的聚合物等，包含在從蒸餾塔的回收部排出的塔底液體中。在本發(fā)明中，通過在從抽出的塔底液體中分離固體不溶物時使用濕式旋風分離器，而不像以往那樣將塔底液體通過過濾器分離固體不溶物，從而減少了清掃需要的作業(yè)成本和作業(yè)負荷。

本發(fā)明中濕式旋風分離器是指，利用離心力從以懸濁狀態(tài)含有固體粒子的流體(以下也稱為“粒子懸濁流體”)中分離固體粒子的裝置。在圖2a和圖2b中，用示意圖示出了本發(fā)明優(yōu)選使用的濕式旋風分離器的代表例。另外，作為可在本發(fā)明中使用的濕式旋風分離器，不限于圖示形式的濕式旋風分離器。

濕式旋風分離器由導入粒子懸濁流體的導入部2、圓筒狀的出入部3、緊鄰所述出入部3的下部的料斗部4、以及與所述出入部3上部鄰接的排出部5構(gòu)成。在本發(fā)明中，特別地，所述粒子懸濁流體是塔底液體。塔底液體通過導入部2從相對于出入部3的切線方向?qū)耄趫A筒狀的出入部3中成為高速回旋流。由于離心力，比重大的聚合物等的固體不溶物撞上出入部3的側(cè)壁后，在料斗部4內(nèi)沿重力方向沉降并在濕式旋風分離器的下部作為含固體不溶物的液體被分離。另外本發(fā)明中“含固體不溶物的液體”是指通過濕式旋風分離器分離的液體，是以高濃度含有粒徑大的固體不溶物的液體。詳細內(nèi)容在后文敘述，優(yōu)選在所述含固體不溶物的液體中，含有塔底液體中固體不溶物的大部分，特別是，優(yōu)選以高濃度含有粒徑為450μm以上的固體不溶物。

另一方面，在所述出入部3的中心部產(chǎn)生上升流，粒徑比較小比重小的聚合物等的固體不溶物，與該上升流一起向排出部5移動。像這樣，使用濕式旋風分離器，可以利用離心力根據(jù)比重分離聚合物等的固體不溶物。即，由于固體不溶物，特別是聚合物的粒徑越大，聚合物的質(zhì)量也增加，粒徑比較大的聚合物將含在含固體不溶物的液體中。

并且，在所述濕式旋風分離器的排出部5存在上部排出口6，所述上部排出口6連接上部排出管(圖未示出)。此外，濕式旋風分離器的料斗部4存在下部排出口8，所述下部排出口8連接有下部排出管(圖未示出)。第一分離工序后取得的第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體從上部排出口6排出。此外，含固體不溶物的液體通過下部排出口8排出到濕式旋風分離器的外部。從下部排出口8排出時，也可以將料斗部4的下部配備的閥9打開。另外本發(fā)明中“第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體”是指通過濕式旋風分離器分離的液體，即從濕式旋風分離器的上部排出口取得的液體。另外，在所述第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體中，固體不溶物可以以低濃度含有。

導入部2優(yōu)選為圓筒狀的管。具體地，導入部2的管徑a優(yōu)選為40mm以上，更優(yōu)選為45mm以上，優(yōu)選為100mm以下，更優(yōu)選為80mm以下。另外，本申請說明書中“管徑”是指管的內(nèi)徑和直徑。

出入部3也優(yōu)選為圓筒狀的管，出入部3的管徑d優(yōu)選為120mm以上，更優(yōu)選為150mm以上，優(yōu)選為300mm以下，更優(yōu)選為250mm以下。出入部3的長度h優(yōu)選為50mm以上，更優(yōu)選為70mm以上，優(yōu)選為150mm以下，更優(yōu)選為120mm以下。

雖然在圖2a和圖2b中料斗部4為圓筒狀，料斗部4的形狀不受此限定，例如，可以為圓錐狀。此外，料斗部4的結(jié)構(gòu)也可以為2段以上。料斗部4為2段結(jié)構(gòu)時，可以設(shè)置與出入部3鄰接的上部料斗部和與下部排出口8鄰接的下部料斗部，所述上部料斗部可以為圓筒狀，所述下部料斗部可以為圓錐狀。此外，料斗部4也可以為3段結(jié)構(gòu)，料斗部4為3段結(jié)構(gòu)時，可以設(shè)置與出入部3鄰接的上部料斗部，與下部排出口8鄰接的下部料斗部以及在上部料斗部和下部料斗部之間的中間料斗部，上部料斗部和中間料斗部可以為圓筒狀，下部料斗部可以為圓錐狀。

料斗部4的長度，例如，優(yōu)選為800mm以上，更優(yōu)選為820mm以上，優(yōu)選為1500mm以下，更優(yōu)選為1200mm以下。此外，料斗部4的長度相對于出入部3的長度h，優(yōu)選為2倍以上，更優(yōu)選為5倍以上，優(yōu)選為12倍以下，更優(yōu)選為10倍以下。

此外，料斗部4的管徑?jīng)]有特別的限定，可以為圓筒狀或圓錐狀中的任意一種，最大直徑優(yōu)選為50mm以上，更優(yōu)選為70mm以上，優(yōu)選為300mm以下，更優(yōu)選為200mm以下。料斗部4的最大直徑相對于出入部3的管徑d，優(yōu)選為0.3倍以上，更優(yōu)選為0.4倍以上，優(yōu)選為0.9倍以下，更優(yōu)選為0.7倍以下。

此外，圓錐狀的料斗部4，優(yōu)選為從出入部3朝向下部排出口8管徑變小，料斗部4的底部的管徑，例如，優(yōu)選為20mm以上且200mm以下。

此外，排出部5中的上部排出口6的管徑b優(yōu)選為40mm以上，更優(yōu)選為50mm以上，優(yōu)選為120mm以下，更優(yōu)選為100mm以下。

濕式旋風分離器的長度h優(yōu)選為900mm以上，更優(yōu)選為1000mm以上，優(yōu)選為1800mm以下，更優(yōu)選為1700mm以下。濕式旋風分離器的長度h相對于出入部3的長度h，優(yōu)選為2倍以上，更優(yōu)選為7倍以上，優(yōu)選為15倍以下，更優(yōu)選為13倍以下。

通過用濕式旋風分離器處理塔底液體，可以高效去除來自塔底液體中的固體不溶物。想要將細小固體不溶物必要以上地分離時，需要使?jié)袷叫L分離器的形狀為更細，而使導入濕式旋風分離器中塔底液體的速度更快。然而，使?jié)袷叫L分離器為較細時，固體不溶物導致內(nèi)部堵塞易聚合性物質(zhì)容易滯留，容易在滯留位置發(fā)生新的聚合。另一方面，在第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體中多含粒徑為450μm以上的固體不溶物時，在后續(xù)的精制工序等中，該固體不溶物有可能導致新的聚合物的產(chǎn)生，或者有可能誘發(fā)配管、機器等的堵塞。因此，優(yōu)選在濕式旋風分離器中，將粒徑比較大的固體不溶物作為含固體不溶物的液體分離，由此，可以抑制新的固體不溶物的生成，并且高效去除已生成的固體不溶物。由于這樣的理由，在濕式旋風分離器中，優(yōu)選分離粒徑為450μm以上的固體不溶物，更優(yōu)選分離粒徑為350μm以上的固體不溶物。此外，粒徑為450μm以上的固體不溶物的去除率，例如，優(yōu)選為90％以上，更優(yōu)選為95％以上，進一步優(yōu)選為98％以上。另外，本發(fā)明中，“粒徑為450μm以上的固體不溶物的去除率”是指，含固體不溶物的液體中的粒徑450μm以上的固體不溶物的總重量/塔底液體中的粒徑450μm以上的固體不溶物的總重量。

另外，固體不溶物的粒徑，例如，可以用激光衍射式粒度分布測定裝置進行測定。

從分離效率的觀點來看，向濕式旋風分離器中導入塔底液體的速度優(yōu)選為0.1m·s^-1以上，更優(yōu)選為0.3m·s^-1以上，優(yōu)選為2.0m·s^-1以下，更優(yōu)選為1.5m·s^-1以下。

此外，導入部2的截面積越大，濕式旋風分離器的壓力損失越小，濕式旋風分離器的長度h越長，濕式旋風分離器的壓力損失越大。在本發(fā)明中，濕式旋風分離器的壓力損失優(yōu)選為1-50kpa。

濕式旋風分離器可以設(shè)置于塔底液體的流動方向的配管上。從蒸餾塔的回收部回收的塔底液體的溫度，例如為高于70℃且不足120℃，優(yōu)選為80℃以上且110℃以下。此外，從蒸餾塔的回收部回收的塔底液體，導入濕式旋風分離器之前可以暫時轉(zhuǎn)移至罐等貯存裝置中。由于在貯存裝置中通常不進行冷卻操作等，導入濕式旋風分離器的塔底液體的溫度，與從蒸餾塔回收的塔底液體的溫度相同程度，即，高于70℃且不足120℃，更優(yōu)選為80℃以上且110℃以下。此外，為了將塔底液體導入濕式旋風分離器中，優(yōu)選在連接蒸餾塔和濕式旋風分離器的配管之間設(shè)置送液泵28。

含固體不溶物的液體，可以通過濕式旋風分離器的下部排出管連續(xù)地排出，也可以開閉設(shè)置于濕式旋風分離器的下部排出管上的閥而斷續(xù)地排出。后者的情況下，在濕式旋風分離器下部暫時保存的固體不溶物可能導致易聚合性物質(zhì)發(fā)生聚合反應，根據(jù)情況需要停止裝置而進行洗凈，從而會導致丙烯酸的損失增大，精制效率變差。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選為前者的方式，即含固體不溶物的液體通過濕式旋風分離器的下部排出管連續(xù)地排出。這一情況下，通過下部排出管排出的含固體不溶物的液體的流量，每單位時間優(yōu)選為塔底液體的0.1％以上，更優(yōu)選為1％以上，進一步優(yōu)選為2％以上，優(yōu)選為10％以下，更優(yōu)選為5％以下。

另外，第一含精制易聚合性物質(zhì)的液體中的易聚合性物質(zhì)，在這之后也可以進一步通過蒸餾等的操作進行精制并產(chǎn)品化。

2.第二分離工序

在本發(fā)明中，優(yōu)選在第一分離工序之后，進一步進行將所述含固體不溶物的液體中存在的易聚合性物質(zhì)的聚合物等的固體不溶物的至少部分分離，得到第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體的第二分離工序。通過去除含固體不溶物的液體中的固體不溶物，可以高效回收含固體不溶物的液體中殘存的易聚合性物質(zhì)。

在第二分離工序中，作為從含固體不溶物的液體中分離聚合物等的固體不溶物的至少部分的方法，沒有特別的限定，只要是能夠?qū)⒐腆w和液體進行固液分離的方法就沒有特別的限定，例如，可舉出重力沉降法、過濾法、旋風分離法等的固液分離手段30，這些固液分離手段可以多個組合使用。其中，從運轉(zhuǎn)費用低、不存在固體不溶物導致過濾器堵塞的可能性，從而減少清掃作業(yè)的角度來看，第二分離工序優(yōu)選為重力沉降法。

采用所述重力沉降法的情況下，可以使用重力沉降槽。重力沉降槽優(yōu)選容量為30l以上，更優(yōu)選為40l以上，優(yōu)選為100l以下，更優(yōu)選為80l以下。此外，重力沉降槽的水平投影面積優(yōu)選為0.03m²以上，更優(yōu)選為0.05m²以上，優(yōu)選為0.15m²以下，更優(yōu)選為0.1m²以下。

由于在重力沉降槽中的含固體不溶物的液體的滯留時間變長時，易聚合性物質(zhì)可能在重力沉降槽內(nèi)發(fā)生聚合反應，從防止聚合的觀點來看，優(yōu)選為48小時以下，更優(yōu)選為20小時以下。此外，為了充分進行液體和固體的分離，含固體不溶物的液體的滯留時間優(yōu)選為5小時以上，更優(yōu)選為10小時以上。停留時間過短時，固體不溶物不能充分沉淀，固體不溶物的分離效率會降低。

此外，在所述過濾法中，可以使用過濾器、pall過濾器、金屬絲網(wǎng)等。過濾法可以僅去除直徑大的固體不溶物，回收大部分的液體，從而優(yōu)選。此外，由于含固體不溶物的液體的量相對于塔底液體量少，因此即使采用過濾法，使用的金屬絲網(wǎng)等的尺寸也可以為較小。因此，與將塔底液體本身用金屬絲網(wǎng)等過濾的情況相比，可以減少洗凈時的負荷以及易聚合性物質(zhì)的損失。

過濾法中的過濾器優(yōu)選為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的網(wǎng)目數(shù)優(yōu)選為20目以上，更優(yōu)選為30目以上，優(yōu)選為60目以下，更優(yōu)選為50目以下。

此外，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的孔徑優(yōu)選為1mm以下，更優(yōu)選為0.8mm以下，進一步優(yōu)選為0.5mm以下，優(yōu)選為0.1mm以上，更優(yōu)選為0.2mm以上。

進一步地，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的開孔率優(yōu)選為20％以上，更優(yōu)選為25％以上，進一步優(yōu)選為30％以上，優(yōu)選為65％以下，更優(yōu)選為60％以下，進一步優(yōu)選為55％以下。

另外“網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的網(wǎng)目數(shù)(單位：目)”表示1英寸(25.4mm)之間的目數(shù)，例如可用下述式(1)求出。

網(wǎng)目數(shù)(目)＝25.4/(a+w)…(1)

此外，“網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的開孔率(單位：％)”，例如可用下述式(2)求出。

開孔率(％)＝{a/(a+w)}²×100…(2)

(式(1)和式(2)中，a表示孔徑(mm)，w表示網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的線直徑(mm)。)

進而在所述旋風分離法中，可以使用前述的濕式旋風分離器等。在第二分離工序中采用旋風分離法的情況下，旋風分離器下部的排出閥可以打開，也可以關(guān)閉。

3.循環(huán)工序

此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選實施將所述第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體導入所述蒸餾塔的循環(huán)工序。由于在第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體中，含有易聚合性物質(zhì)和阻聚劑，通過將所述第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體導入所述蒸餾塔中，可以降低易聚合性物質(zhì)的損耗，同時降低精制成本。在所述第二分離工序中的固液分離方法為重力沉降法的情況下，可以將上清液導入蒸餾塔中。此外，在采用過濾法的情況下，可以將過濾后的濾液導入蒸餾塔中。

本申請基于2014年12月3日申請的日本專利申請第2014-245161號主張優(yōu)先權(quán)的利益。2014年12月3日申請的日本專利申請第2014-245161號的說明書的全部內(nèi)容，引入到本發(fā)明中作為參考。

實施例

以下，通過舉出實施例對本發(fā)明進行更具體的說明，本發(fā)明并不受下述實施例的限制，在符合前后文的主旨的范圍內(nèi)可以進行適當?shù)刈兏鼘嵤鼈兙诒景l(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

實施例1

作為蒸餾塔，使用內(nèi)裝有內(nèi)徑2200mm、段數(shù)50段的不銹鋼制無堰多孔板的蒸餾塔，實施含粗丙烯酸的液體的精餾操作。在所述蒸餾塔的塔頂部存在低沸點雜質(zhì)的取出口和回流液導入口(該回流液導入口與回流液導入管相連通)，在塔底部存在用于排出塔底液體的塔底排出口，以及用于循環(huán)第二含精制易聚合性物質(zhì)的液體的循環(huán)口，在塔頂部和塔底部之間的位置，存在有處理液供給口，所述處理液供給口與用于供給含粗易聚合性物質(zhì)的液體的導入配管連接。此外，在塔底液體用的配管中配備設(shè)置了用于暫時貯存塔底液體的罐、送液泵、濕式旋風分離器。此外，在蒸餾塔中配備設(shè)置了自然循環(huán)型且流體從管側(cè)通過的再沸器(立式多管式)。從蒸餾塔的塔底部抽出含丙烯酸的液體作為塔底液體，該塔底液體的流量被設(shè)定為10000kg/h。另外，塔底液體的溫度為100℃，塔底液體的密度約為1000kg/m³。

塔底液體在罐中暫時貯存，并通過送液泵輸送至濕式旋風分離器(インダストリア社製“フィルスター(注冊商標)”)。此時，導入濕式旋風分離器中的塔底液體的速度為0.98m·s^-1。從濕式旋風分離器的上部取得第一含精制丙烯酸的液體，從濕式旋風分離器的下部取得含有聚合物等的含固體不溶物的液體。在本實施例中，調(diào)節(jié)設(shè)置于濕式旋風分離器的下部排出口的閥的開啟程度，使含固體不溶物的液體的排出量為300kg/h。在本實施例中，通過濕式旋風分離器，可以將包含在塔底液體中的粒徑為450μm以上的固體不溶物100％回收到含固體不溶物的液體中。另外，如圖2a和圖2b中所示的濕式旋風分離器的尺寸如下。

·導入部2的管徑a：60mm

·出入部3的管徑d：170mm，長度h：105mm

·料斗部4的形狀；圓筒狀，管徑d：95mm，長度880mm

·排出部5的上部排出口6的管徑b：60mm

·濕式旋風分離器的長度h：1124mm

從濕式旋風分離器下部排出的含固體不溶物的液體被輸送至另外準備的貯存用罐中。根據(jù)需要，從被輸送的含固體不溶物的液體中回收丙烯酸。

以這樣的狀態(tài)持續(xù)運轉(zhuǎn)且一年運轉(zhuǎn)了8000小時。在此期間，未發(fā)生濕式旋風分離器的堵塞等，也不需要洗凈。在8000小時的運轉(zhuǎn)中丙烯酸損失的總量約為24噸。

實施例2

將從濕式旋風分離器排出的含固體不溶物的液體，通過40目的過濾器去除固體不溶物，將通過了過濾器后的第二含精制丙烯酸的液體返回至蒸餾塔，除此以外以與實施例1相同的方法進行運轉(zhuǎn)。

以這樣的狀態(tài)持續(xù)運轉(zhuǎn)且一年運轉(zhuǎn)了8000小時。在此期間，未發(fā)生濕式旋風分離器的堵塞等，也不需要洗凈。此外，配備設(shè)置于含固體不溶物的液體的送液線路上的過濾器的洗凈次數(shù)為333次/年。另外，在8000小時的運轉(zhuǎn)中丙烯酸損失的總量約為2噸。

實施例3

將實施例2中配備設(shè)置于含固體不溶物的液體的送液線路中的過濾器，替換為容量50l、水平投影面積0.07m²的重力沉降槽，將上清液返回至蒸餾塔中。所述重力沉降槽以2天1次的頻度進行第二含精制丙烯酸的液體的置換。

以這樣的狀態(tài)持續(xù)運轉(zhuǎn)且一年運轉(zhuǎn)了8000小時。在此期間，未發(fā)生濕式旋風分離器的堵塞等，也不需要洗凈。此外，通過導入重力沉降槽，不需要進行重力沉降槽的洗凈。另外，在8000小時的運轉(zhuǎn)中丙烯酸損失的總量約為1.8噸。

實施例4

在實施例2中，除了調(diào)節(jié)濕式旋風分離器的下部排出口的閥開啟程度將含固體不溶物的液體的排出量從300kg/h變?yōu)?0kg/h以外，用與實施例1同樣的設(shè)備和條件進行運轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，在運轉(zhuǎn)開始約2000、4000、6000小時后(共3次)，在濕式旋風分離器下部出口部確認到聚合物導致的堵塞。為了消除這一聚合物導致的堵塞，將線路切換至旁路，進行濕式旋風分離器下部出口部的洗凈后，再切換回原來的線路。在8000小時的運轉(zhuǎn)中丙烯酸損失的總量約為4.8噸。

比較例1

除了設(shè)置40目的過濾器代替濕式旋風分離器以外，用與實施例1同樣的設(shè)備進行運轉(zhuǎn)，年運轉(zhuǎn)8000小時的情況下，該過濾器的洗凈次數(shù)為1024次/年。在8000小時的運轉(zhuǎn)中丙烯酸損失的總量約為25噸。

附圖標記說明

2、導入部

3、出入部

4、料斗部

5、排出部

6、上部排出口

8、下部排出口

9、閥

21、蒸餾塔

22、低沸點雜質(zhì)的取出口

23、回流液導入口

24、回流液導入管

25、處理液供給口

26、塔底排出口

27、循環(huán)口

28、送液泵

29、濕式旋風分離器

30、固液分離手段

31、再沸器

32、冷凝器